Издательство «Бомбора» представляет книгу Эльзы Панчироли «Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих» (перевод И. Сысоевой).
Для большинства из нас история эволюции млекопитающих начинается после падения астероида, убившего динозавров, но за последние 20 лет ученые обнаружили новые окаменелости и использовали новые технологии, которые перевернули эту историю. Вам предстоит встреча с выдающимися персонажами и поездка в удивительные места. Старые кости могут рассказать нам, как когда-то передвигались вымершие животные. Как они прокладывали свой путь по нашей планете: бежали, прыгали или же скользили? Какова была их роль в окружающей среде, в их экологии? Если вы думаете, что уже знаете, откуда произошли наши пушистые предки, вы можете быть удивлены.
Предлагаем прочитать начало одной из глав книги.
Первая эра млекопитающих
Меньше всего на уроках истории меня интересовали королевские особы и битвы. Почти все наши занятия вели белые мужчины средних лет, которые рассказывали нам о других белых мужчинах средних лет и войнах, в которых они участвовали. Эти войны обычно развязывались по прихоти более богатых белых мужчин, которые вместе со своими богатыми белыми женами создавали империи, вторгались друг в друга и снова рушились… только для того, чтобы их сменили новые империи, короли и люди, которых снова посылали на войну.Все эти группы сейчас очень различаются, и мы, естественно, возвращаемся к древним временам, чтобы спросить, как каждая из них ступила на свой путь. Но тут мы сталкиваемся с историей настолько странной, что в нас пробуждается страстное желание открыть великую книгу природы, еще глубже вникнуть в ее тайны, попытаться найти объяснение…
Арабелла Бакли. Победители в гонке жизни
Военная история и королевства действительно плывут в одной лодке, но акцент на славе победы — это довольно поверхностный взгляд на историю. И к тому же очень женоненавистнический и обычно рассказываемый с евроцентрической точки зрения. Что делали обычные люди? Что происходило в Австралии? Или Аргентине? Прошлое — это не просто список королей и карты их изменчивых границ.
До недавних пор историю писали обычно мужчины и о мужчинах (я обобщаю, но в основном это правда). То же самое было верно и в отношении эволюционной истории. Язык завоевания пронизывает то, как мы говорим об эволюции: животные доминируют, они короли джунглей, они правят морями/сушей/небом, а все остальные группы сидят в их тени, как вассалы. Ужасно утомительно всегда говорить о взлете и падении жизни как о череде деспотических империй.
Однако верно то, что у групп животных были взлеты и падения, когда они были самыми разнообразными и многочисленными на Земле. Мы называем девонский период «эрой рыб», потому что их было ну очень много как в море, так и в летописи окаменелостей, и они занимались чертовски интересными вещами, в то время как большинство других животных только-только появлялись где-то на задворках. Например, были «бронированные» рыбы, еще одно военизированное описание. Как и в случае с человеческой историей, наше изображение эволюции предвзято и отражает культуру тех, кто ее рассказывает (и я не исключение). Когда дело доходит до нашего восприятия «доминирующей» жизни, оно искажается тем, на чем мы фокусируемся (или что мы умалчиваем), а в некоторых случаях такой подход просто неверен.
Например, сейчас мы живем в «эру млекопитающих». Возможно, вы уже догадались, что я очень люблю млекопитающих. Однако чтобы сказать, что они — доминирующая форма жизни за последние 66 миллионов лет, надо иметь туннельное зрение. Сегодня в мире насчитывается более 5500 видов млекопитающих, по сравнению с ошеломляющими 18 000 видов птиц и более чем 35 000 видов рыб1. И это всего лишь позвоночные. Среди насекомых одних только жуков насчитывается более полутора миллионов видов. Причина, по которой наше время получило такое прозвище, заключается в том, что млекопитающие являются самыми крупными позвоночными на Земле, а мы почему-то сосредоточены на размерах — в свете мужского уклона в истории и науке, делайте с этими выводами что хотите. Они также исключительно разнообразны с точки зрения формы тела и того, как они выживают в бесчисленных средах обитания. И, честно говоря, мы просто питаем к ним слабость, к нашим мохнатым братьям и сестрам.
Но истинная «эра млекопитающих» на самом деле наступила очень давно. Возможно, вы пропустили ее, пока листали учебник по эволюции. В научно-популярном разделе книжных магазинов почти нет работ на эту тему (до сих пор). Мы склонны пропускать эту эру мимо ушей, подобно тому, как мои учителя истории переходили от каменного века прямиком к Первой мировой войне, игнорируя великие изобретения китайской цивилизации или умопомрачительное исследование островов Тихого океана меланезийцами. Мы переходим от рыб к динозаврам, небрежно перескакивая 250-миллионный промежуток в истории. Самое большее, это мимолетный намек на ошибочную «звероподобную рептилию», которая иногда случайно попадается в одном ряду с динозаврами, после чего мы окунаемся в суть эры рептилий.
Где эти недостающие миллионы лет? Чем занимались животные в промежутке между выползанием на сушу и превращением в настоящих годзилл? Позвольте мне раздвинуть листву и показать первое большое распространение позвоночных животных. Эти существа оптимизировали вегетарианство и устроили тест-драйв хищничества. Невероятное разнообразие размеров и форм синапсидов, а также адаптации, чтобы жить на суше на полную катушку, определяют этот позабытый период геологического времени как истинную первую «эру млекопитающих».
Мы неуклюже тряслись по грунтовой дороге. Машину немилосердно трясло на ухабах по направлению к морю. Мы припарковались в конце трассы, а за нами еще две машины и внедорожник. В них были представители Шотландского фонда природного наследия, а также сотрудники и волонтеры музея Элгина2. Снаружи нас встретил типичный шотландский зимний день: солнце притворялось, что светит, а воздух был острым, как иглы, холод Северного моря забирался нам в рукава и пробирал до костей.
Я присоединилась к группе вместе с Николасом Фрейзером, хранителем отдела естественных наук Национального музея Шотландии в Эдинбурге и одним из моих научных руководителей. Фрейзер специализируется на палеонтологии триаса, периода, когда после самого разрушительного массового вымирания всех времен жизнь перезапустилась, как вышедший из строя компьютер (подробнее об этом позже). В карьерах вокруг Элгина в округе Мори, на северо-востоке Шотландии, добывались одни из первых в мире образцов пермских и триасовых животных, что принесло этому месту охраняемый статус. Фрейзера, специалиста по триасовому периоду и хранителя крупнейшего музея Шотландии, попросили приехать в Элгин, чтобы оценить необходимость дальнейшей охраны карьеров Мори.
Мы отправились по тропинке в сторону моря. По обе стороны устрашающие стены утесника скрывали вид и отпугивали случайно заблудших странников. В конце концов мы добрались до побережья, скалы под нами обрывались выступами песчаника, которые опускались в бурлящее море. Ветер был таким сильным, что перехватывало дыхание. В носу защекотало от запаха воды и водорослей. Мы почти могли различить противоположный берег залива Мори-Ферт на расстоянии более 30 миль, скрытый тяжелыми облаками. Вода была темной и неспокойной, изредка вспарываемая лодками полных надежд мореплавателей.
Когда я уже начала гадать, ради чего мы зашли так далеко и в такой мороз, мы завернули за угол, и земля разверзлась. Под нами был карьер диаметром более 100 метров. Задняя стена представляла собой неровный утес, испещренный тонкими полосками скважин, которые рабочие пробурили сверху, чтобы взорвать поверхность. Слева примостились три ржавые хижины, их края были настолько изъедены солью и временем, что, казалось, от легкого прикосновения они сложатся как карточный домик. В самом сердце карьера возвышались валуны диаметром в несколько метров. За ними лежали кучи щебня с расчищенными между ними песчаными дорожками и широкими мерцающими лужами.
Это был Клашах, действующий карьер по добыче песчаника и источник строительного материала для объектов по всей Шотландии. А также одно из крупнейших в Шотландии мест с окаменелыми следами и ископаемыми пермского периода.
С земли Клашаха содрали кожу, обнажив бледно-желтые внутренности. Песчаник возрастом 260 миллионов лет был довольно мягким — одна из причин, по которой карьер годами не использовался. Но в 1990-х, когда Музей Шотландии и Королевский музей объединили свои коллекции в здании Национального музея Шотландии в Эдинбурге, для облицовки нового здания выбрали песчаник Клашаха. Споры о необычном архитектурном проекте стали поводом для заголовков газет по всей Шотландии, но журналисты едва упомянули о том, что возобновление работ в Клашахе окончилось не просто разногласиями из-за строительных материалов. Взрывные работы и добыча полезных ископаемых в этом прибрежном карьере выявили новые следы давно вымерших животных, усеивающие окаменевшие дюны.
Сейчас ведется только мелкомасштабная добыча полезных ископаемых, в основном для производства гравия3. Компания с правом аренды хотела расширить свою деятельность за счет новых участков, и мы приехали помочь им в принятии решения. В частности, выяснить, нужна ли карьеру Клашаху официальная охрана или же ископаемые следы давным-давно исчерпаны.
Карьер был пуст, когда наша группа из семи человек вошла внутрь. Наши ноги утопали в толстом слое заболоченного песка — стока от медленно разрушающегося камня. Мы добрались до больших валунов в центре «амфитеатра». Сотрудники музея Элгина объяснили, что рабочие часто откладывали валуны в сторону, потому что на них были следы. Мы лазали вокруг них в поисках чего-то нового. Мои пальцы перебирали песчинки и маленькие комочки, не больше мошки.
Дальше лежали каменные плиты размером с двуспальную кровать. Когда мы приблизились, солнце склонилось над мерцающими персиковыми поверхностями. Внезапно отпечатки пермских лап приобрели резкий рельеф. Чем-то напоминало поздний вечер на пляже во время отлива, когда собаки и бродячие береговые птицы оставляют свои следы на влажном песке. Сначала отпечатки казались не более чем чередующимися углублениями, но потом мы начали различать когти: то впивающиеся, то разъезжающиеся в стороны. Некоторые отпечатки были размером с ладонь, другие — с отпечаток большого пальца. Среди следов встречались и отпечатки пальцев ног. Даже самые загадочные знаки начали обретать смысл, когда я следовала ритму неспешной ходьбы.
Призраки пермских зверей бродили вокруг нас.
Пермский период так назвали неспроста, а в честь края России. Возле школы в городе Перми на довольно невзрачной глыбе серого камня установлен памятный знак: Родерику Импи Мэрчисону (R. I. Murchison), шотландскому геологу, исследователю Пермского края, назвавшему последний период палеозойской эры ПЕРМСКИМ (perm).
Памятник геологическим подвигам Мэрчисона также украшает берег реки Чусовой, притока могучей Волги, протекающей по Пермскому краю и берущей начало в Уральских горах. На этом мемориале изображен зуб акулы геликоприон из пермского периода, который растет причудливой спиралью в ее нижней челюсти — по сравнению с такой циркулярной пилой акула в «Челюстях» все равно что ребенок с консервным ножом. Мэрчисон — один из самых известных геологов Шотландии (а на нашем счету их немало), он оставил свой отпечаток на этих далеких горах и их жителях благодаря тому, что в 1840-х годах вместе со своими приятелями занимался геологией в России. Стоит поблагодарить его за то, что он украсил этот период времени таким названием.
Земля пермского периода, длившегося 298–252 миллиона лет назад, сохранила несколько каменноугольный облик. Континенты все еще сжимались тесной кучкой, но падение уровня моря, начавшееся в предыдущую эпоху, продолжалось, обнажая огромные площади суши, которые ранее были внутренними морями. Мир полнился крайностями — наполовину вода, наполовину суша — и создавал экстремальные условия обитания. Ближе к полюсам простирались прохладные леса умеренного пояса, оставшиеся от густого зеленого мира раннего каменноугольного периода. Но они высохли и были заполнены хвойными деревьями и семенными папоротниками. Сами полюса в конечном счете освободились ото льда благодаря беспрепятственной циркуляции океана и постоянному потеплению и высыханию суши. Вдоль побережья океана Палеотетис сезонные муссоны обрушивались на ландшафт, создавая пышную и влажную среду обитания.
Отрезанные от моря огромные пространства внутреннего суперконтинента на экваторе и в средних широтах достигали обжигающих температур более 40° по Цельсию, выжигая недра Гондваны и Лавразии. Шотландия была в самом сердце Северной Пангеи. Будучи частью засушливой, продуваемой всеми ветрами пустыни, такой как Намиб или Сахара сегодня, этот регион был суровым для выживания. Тем не менее окаменелости этих древних дюн свидетельствуют о том, что жизнь не только адаптировалась, но и процветала.
Сложные экосистемы пермского периода часто упускаются из виду, когда люди рассказывают великую историю эволюции. Попросите кого угодно, не палеонтолога разумеется, рассказать вам о перми, и он нарисует пробел в 50 миллионов лет. Но то был не просто другой период времени, это была другая Земля. Животные, населявшие ее, упорно двигались по лестнице эволюции. Среди этих могучих животных были одни из первых травоядных четвероногих. Они выросли до гигантских размеров, прямо-таки пантагрюэлевских, и обзавелись рогами в качестве защиты задолго до трицератопсов. Первые быстро бегающие охотники рыскали по окрестностям, оскалив свои саблезубые пасти. Та добыча, которая не смогла вырасти, съежилась и зарылась глубоко в землю в поисках безопасности.
Может показаться трудным представить себе планету, полную динозавров, но вот пермский период рисует по-настоящему инопланетный мир. И все же он предвосхитил наш собственный. Этот ландшафт, без единого динозавра, был игровой площадкой для наших древнейших и могущественнейших предков-млекопитающих.
Ничто не кажется настолько далеким от жаркой пермской пустыни, как шотландский карьер в ноябре. Я шарила по обломкам песчаника в шерстяных слоях одежды в поисках окаменелостей. Изучение следов входит в более широкую область изучения окаменелостей, называемую ихнологией. В сферу интересов этой области входят отпечатки, норы и помет — не сами ископаемые животные, а их следы в окружающем мире. В Шотландии ихнология началась после обнаружения следов животных с позвоночником и четырьмя конечностями. Они принадлежали нашим синапсидным предкам и их современникам, которые жили в испепеляющем сердце Пангеи.
В Дамфрисе, на холмах Юго-Западной Шотландии, есть породы более древние, чем в Элгине, но относящиеся к тому же периоду времени. В начале девятнадцатого века рабочие каменоломен на участке под названием Корнкокл-Мьюир заметили множество отметин на пластах красноватого песчаника, которые они вырубали для строительного материала. Любопытные местные жители собрали несколько таких следов, а некоторые даже вставили их в стены летнего домика в качестве диковинки.
К 1828 году странные отметины привлекли внимание викторианских натуралистов, включая Уильяма Бакленда. Прошло всего четыре года с тех пор, как он описал и назвал первого динозавра, мегалозавра, и упомянул его менее заметного, но не менее важного компаньона, мезозойское млекопитающее амфитерия (Amphitherium). Бакленд узнал о следах на шотландских границах после того, как получил слепки от преподобного Генри Дункана из прихода Рутвелл, шотландского священника и геолога. «Профессор [был] … полностью убежден в том, что по этой скале, когда та была в мягком состоянии, прошлись четвероногие…»
Бакленд попросил преподобного Дункана прислать ему больше образцов «любой ценой». Итак, Дункан и его друг Джеймс Грирсон посетили каменоломню в Корнкокле. Грирсон описал увиденное следующим образом:
Объяснение состояло в том, что четвероногие обитатели ходили по этим песчаным дюнам «до потопа».Большое количество отпечатков в непрерывной последовательности — их равноудаленность друг от друга, направление пальцев наружу, скольжение стопы по поверхности, более глубокий отпечаток носка, а не пятки… острые и четко очерченные следы трех когтей на ноге животного — эти обстоятельства немедленно привлекают внимание наблюдателя, заставляя его признать, что сему есть только одно объяснение.
В том же году, когда Грирсон представил свое описание, Дункан выступил с речью. В отличие от краткого обзора Грирсона, Дункан красноречиво и полно описал эти необычные окаменелые следы, «варьирующиеся по размеру от заячьей лапы до копыта жеребенка». Он уделил гораздо больше внимания деталям, отметив не только размер и расстояния между отпечатками, но и их глубину и форму. Дункан использовал форму, или морфологию, отпечатков, чтобы представить поведение и пропорции тех, кто их оставил, — ранее такое никто не предпринимал. Смещенный песок указывал на то, что животные двигались вверх или вниз по крутым склонам, «осторожно опуская одну лапу вниз в поисках надежной опоры, а затем вытягивая другую таким же образом, в то время как задние лапы [двигались] попеременно…» Дункан также предположил, что более глубокие отпечатки передних лап указывают на то, что животные были более массивными в области головы и плеч.
Вид животных, оставивших эти пермские отпечатки, еще не был изучен. Общественность все еще отходила от описания первых динозавров. Саму мысль, что что-то млекопитающее — даже в самом широком смысле — населяло древнюю Землю задолго до появления человека, высказывали лишь недавно, основываясь на находке челюсти в Стоунсфилде.
Геологи знали, что породы Корнкокла принадлежат к Новому красному песчанику, названному так по контрасту с гораздо более древним Старым красным песчаником. Большинство натуралистов считали, что во времена Нового красного песчаника жили только рептилии. Поэтому эти первые следы сопоставили с отпечатками ближайших ныне живущих аналогов рептилий: крокодилов и черепах.
Так случилось, что у Бакленда было несколько черепах. Увидев отпечатки и выслушав предположения о том, кто их оставил, он решил провести несколько экспериментов. Естественно, такой эксцентрик, как Бакленд, не обошелся без выпечки. «Во-первых, я заставил крокодила пройтись по мягкому тесту, — писал он в письме Дункану, — и снял отпечатки его ступней… [Во-вторых,] по тесту, влажному песку и мягкой глине прошлись черепахи трех разных видов…» Жена Бакленда поставляла тесто, а Бакленд — черепах. Откуда взялись крокодилы, непонятно, но поскольку Бакленд питал склонность к употреблению их в пищу, он, вероятно, мог достать и живых представителей. Результаты: отпечатки соответствовали следам черепах. Ученый заключил: «Хотя я не могу отождествить следы ни с одним из ныне живущих видов… поступь современной черепахи вполне соответствует… поэтому я полагаю, что ваши дикие черепахи эпохи красного песчаника двигались с большей активностью и скоростью… чем мои тупые вялые пленники».
Анатом Ричард Оуэн присвоил оригинальным образцам отпечатков ног Дункана родовое название Testudo (из отряда Testudina, в который входят черепахи и террапины), но позже следы были переименованы в Chelichnus, что означает «черепашьи следы»4.
Конечно, сходство между следами из Корнкокла и отпечатками, оставленными подопечными Бакленда на тесте, было чистой случайностью. Черепахи и им подобные появились только в триасе5. В последующие десятилетия были названы другие отпечатки из Корнкокла и других пермских стоянок, включая формацию песчаника Хоупмен у Элгина. Ученые считали, что за отпечатками стоят многие различные рептилии и амфибии, но только в конце девятнадцатого и начале двадцатого века появились первые предположения, что ответственна за передвижение по влажным пескам глубокой древности совсем другая группа животных. И они куда ближе к нам, чем к рептилиям, и оставили свои неизгладимые следы не только на скалах, но и на страницах нашей эволюционной истории.
1. Согласно «Каталогу рыб Эшмейера», на 15 июня 2020 года насчитывается 35 519 видов рыб.
2. Один из старейших независимых музеев Великобритании, открывшийся в 1843 году. Его стоит посетить ради невероятной коллекции окаменелостей, а также местных исторических экспонатов.
3. Немного камня Клашаха использовалось при строительстве Искупительного храма Святого Семейства (Саграда Фамилия), невероятной базилики в Барселоне, спроектированной ярким Антонио Гауди. Храм строится вот уже 135 лет, и окончание работ пока не предвидится. Камень Клашаха был выбран из-за его сходства с местным испанским камнем Монжуик.
4. Начнем с того, что не существовало разделения между научными названиями животных и их следов. Позже следы стали относить к их собственному ихнороду и ихновидам, отдельно от животных, которые, как считается, их оставили.
5. Эволюционное происхождение черепах и их место в генеалогическом древе рептилий на самом деле одна из самых больших загадок палеонтологии. Но одно можно сказать наверняка: пермских черепах не было.
